Question

1．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)與直流電源相連．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑．在X極附近觀察到的現(xiàn)象是有氣泡，溶液變紅．
②Y電極上的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-═Cl₂↑，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在Y極附近，試紙變藍(lán)，說(shuō)明Y極產(chǎn)物為Cl₂．
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則
①X電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-═Cu．
②Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式是Cu-2e^-═Cu²⁺．
（3）如要用電解方法在鐵上鍍銅，電解液a選用CuSO₄溶液
①X電極的材料是Fe，電極反應(yīng)式是Cu²⁺+2e^-═Cu．
②Y電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式是Cu-2e^-═Cu²⁺．
（說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出）

Answer 1

分析 （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，X連接電源負(fù)極，為陰極，Y連接電源正極，為陽(yáng)極．
①陰極發(fā)生還原反應(yīng)，水在陰極放電生成氫氣與氫氧根離子，酚酞遇堿變紅色；
②陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子在陽(yáng)極失去多少生成氯氣，氯氣可以用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)；
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，陽(yáng)極應(yīng)該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu失去電子，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子電子生成Cu；
（3）如要用電解方法在鐵上鍍銅，電解液a選用CuSO₄溶液，F(xiàn)e為陰極、Cu為陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu失去電子，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子電子生成Cu．

解答 解：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，X連接電源負(fù)極，為陰極，Y連接電源正極，為陽(yáng)極．
①陰極發(fā)生還原反應(yīng)，水在陰極放電生成氫氣與氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑，反應(yīng)生成氫氣與堿，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡，溶液變紅，
故答案為：2H₂O+2e^-═2OH^-+H₂↑；有氣泡，溶液變紅；
②陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子在陽(yáng)極失去多少生成氯氣，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，檢驗(yàn)氯氣的方法為：把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在Y極附近，試紙變藍(lán)，說(shuō)明Y極產(chǎn)物為Cl₂，
故答案為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑；把濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在Y極附近，試紙變藍(lán)，說(shuō)明Y極產(chǎn)物為Cl₂；
（2）電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，粗銅做陽(yáng)極，精銅做陰極．
①X為陰極，則X電極材料為純銅，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②Y電極為電解池的陽(yáng)極，所以Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案為：粗銅；Cu-2e^-═Cu²⁺；
（3）如要用電解方法在鐵上鍍銅，電解液a選用CuSO₄溶液，F(xiàn)e為陰極、Cu為陽(yáng)極，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu失去電子，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子電子生成Cu．
①X為陰極，則X電極材料為Fe，電極反應(yīng)式為：Cu²⁺+2e^-═Cu，
故答案為：純銅；Cu²⁺+2e^-═Cu；
②Y電極為電解池的陽(yáng)極，所以Y電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-═Cu²⁺，
故答案為：純銅；Cu-2e^-═Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電解原理及應(yīng)用，關(guān)鍵是判斷兩極，掌握離子放電順序，理解電鍍池構(gòu)成條件，難度中等．